《机械原理》教学模式改革的研究与实践

摘要：针对目前教学系统划分过细、综合应用不足等缺陷， 对教学内容进行整体优化、结构性调整、重组和更新。加强过程考核，将机械原理课程设计穿插到理论教学当中，理论教学和实际能力的培养过程交叉进行，全面培养学生创新能力、动手能力、工程实践能力、独立分析问题和解决问题能力。

关键词：机械原理 教学模式 课程改革

"机械原理"课程属于高等学校工科机械工程类本科生必修的"机械设计系列课程"之一，是一门主干技术基础课程。它在培养学生创造性思维以及机械工程实践能力训练等方面均具有重要的作用[1]。但是，机械原理教学过程中存在着一些不足之处：在课程内容上，强调学科知识体系的系统性、完整性，造成理论知识偏多偏深，实践技能不足，理论与实践脱节。课程教学内容以机构运动和动力分析为主，而机械系统运动方案设计、机构的综合等综合性的实践应用环节在创新设计课程中进行，是独立的课程[2]，容易产生实践与理论分离的现象， 教学很难适应工程教育培养的需要。在课程实施上，课程教学基本是一个封闭的过程，基本采用以前的理论教学模式， 即侧重于知识传授、重记忆、重考试，强调教师传授知识的主导性，忽视学生学习的主体性。课程教学理论性强、概念抽象，与实际应用有一定距离。学生缺乏学习的主动性，教学质量检验的滞后[3]。学生的知识水平通过课程考试成绩（或者平时作业成绩+考试成绩）核定，而且考试内容一般不会（或不允许）超出教学大纲规定及课本中的知识内容。这种教学模式和考核方式看似合理，实际上失去了培养学生实际应用知识、拓宽知识面和创新能力的机会[4]。以考试为手段，以分数为考量的应试教育，使教师和学生陷入十分苦恼的境地。它严重制约着教育、教学质量的提高，只能培养出高分低能的不合格品。这对于创新性人才的培养非常不利，使得大多数本科毕业生必须参加社会培训后才能上岗就业。此外，造成了人才尤其是应用型、创新型高级技术型人才短缺。为此， 对于教学模式改革和创新人才培养的研究一直是国内外高校教改的重点。

为了适应社会发展对人才培养的需要，根据我校工程教育人才培养的目标以及学校的实际情况，并借鉴其它院校同类课程的经验，对机械原理课程进行教学模式改革的研究与实践。

1、理论课与实验、实践课学时的穿插教学

课时按照现有的模式不调整，理论课课时针对模块化教学的需要，设计为54 学时；实验课时5学时，此外进行的为时2 周的课程设计（创新设计）穿插在教学过程中。加强了实践课时量，强化了学生的动手能力和创新设计的能力，同时，理论课教学也基本满足学生对理论知识的掌握要求。

2、理论课教学内容的大幅度调整

课程内容的改革不是简单意义上的增加或删除，而是在专业化的前提下，优化组合了相关内容的课程。教学内容的改革突出综合应用知识能力的培养，在此基础上培养创新能力。在教学内容上，机械原理课堂教学淡化原来简化的、近似的计算法及图解法， 强化了精确的解析法及机构创新设计、方案设计等内容， 为学生综合运用各学科知识打下良好基础， 扩大了学生的知识面，教学内容的安排做到"宽而精"。课程内容上压缩了机构的运动分析图解法、凸轮机构图解法和力分析的课时，杆组分析法对机构的多样性设计和创新设计方面，有重要的启发作用，机构的结构分析保留原有的内容。常用机构的学习中，减少推导性内容，重点介绍机构设计的方法，增加机构的组合设计、转子动平衡和机械调速等内容的课时。使整个课程体系更加完整，更加系统，更符合现代工业设计对学生总体知识掌握水平的要求。

3、注重理论与实践相结合

在机械原理大作业和课程设计中引入计算机辅助设计方法。如引导学生应用matlab，ADAMS等软件对机构设计方案进行虚拟设计和运动学仿真，并验证方案的正确与否，可使学生的创新积极性得到提高。通过电算编程，既加深了学生对教学内容的理解， 又在计算机应用方面得到了锻炼。在大作业和课程设计中，逐步实行了计算机辅助设计。

4、考核方式改革

為了将课程知识应用于设计实践，并通过设计实践巩固课程知识，促进对学生创新设计能力的培养， 考核方式上采用学生参与教学活动评分+ 大作业考核分+期末考试得分的课程总成绩考核方式。学生参与教学活动的评分内容包括课前预习题库的问题解答、课中问题的随机抽查、围绕某个知识点的以小组为单位的讨论表现，调动学生自主学习的积极性。学生大作业的设计任务考核主要根据平时布置的大作业完成质量和创新性以及答辩情况进行综合评分；期末考试采用传统的试卷考试形式。

通过新的教学模式的改革实践，对授课学生进行调查，学生普遍反映新的教学模式，学生学习的积极性普遍获得提高，无处不在的考核方式，上课不敢玩手机。大作业作为考核总评成绩的一部分，很值得推广，通过这种方式，一方面理论和实践有了结合的途径，另一方面避免了考试冲刺的现象。课程设计穿插到理论教学中，时时探讨，问题及时解决，改变了独立的课程设计课程没有充分时间探讨存在问题的缺陷。教学模式的改革注重创新思维培养和团队协作能力的培养，以培养应用型、创新型人才为目标，改革考核方式，提高了学生学习兴趣。

参考文献：

[1] 景作军，王宇，陈睿，赵明. 以实例教学为驱动的机械原理课程教学.科教导刊.2016（3）：97-98.

[2] 王成. 以卓越工程师培养为导向的机械原理课程改革与创新. 中国现代教育装备. 2015（6）： 75-77.

[3] 杨小龙，何美丽. 基于"MOOCs "（ 慕课） 的机械原理课程教学改革. 现代企业教育. 2015： 440.

[4] 殷勇回，高志，章兰珠. 提高机械原理课程教学质量的思考与实践. 中国大学教学. 2014（6）： 57-59.

作者简介：

姓名：叶红仙 单位：杭州电子科技大学，职称： 副教授 学位：博士 出生年月：1974.2 性别：女 研究方向： 机械故障诊断